2017 Fiscal Year Annual Research Report
重元素同位体比を組み込んだ後期ペルム紀から中期トリアス紀における古海洋環境の復元
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17J04985
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
藤崎 渉 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | ペルム紀 / トリアス紀 / 遠洋深海層状チャート / 窒素同位体比 / モリブデン同位体比 / 日本 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物大量絶滅が生じた中期-後期ペルム紀境界(G-LB)では、寒冷化に伴う生物生産量増加がテチス海浅海部の強還元環境をもたらし、絶滅を引き起こしたと考えられている。一方、当時の海洋の大部分を占めていた超海洋パンサラッサにおける酸化還元状態は、酸化還元電位が高いマンガン(Mn)、セリウム(Ce)、鉄(Fe)といった元素濃度から制約されているが、無酸素状態を議論するために必要不可欠な、酸化還元電位が低いモリブデン(Mo)やウラン(U)の元素濃度を組み合わせた報告がなく、詳細は不明瞭である。また、超海洋パンサラッサの酸化還元状態に呼応するG-LB前後の生物活動の制約を行なった研究例は未だ存在しない。そこで本研究では、パンサラッサ海中央部における深海域の情報を保持しており、かつ唯一微化石記録によりG-LBが定められている、岐阜県郡上八幡地域に産出する層状チャートに着目した。同地域においてcmスケールサイズでの詳細な柱状図を作成し、チャートの間に挟まれる厚さ数mmの頁岩を合計228試料採取し、その内68試料から主要(Mn、Fe)、微量(Mo、U)、希土類元素(Ce)濃度測定、及び140試料から窒素同位体比測定を行い、パンサラッサ海中央部の深海域における酸化還元状態及び生物活動の制約を目指した。その結果、強還元環境下であったテチス海浅海部とは異なり、パンサラッサ海中央部の深海域はG-LB前後で酸化的であり、かつ比較的硝酸に富んだ環境下であったことが分かった。これは、寒冷化により活発化した海水循環により、表層部の酸化的な海水が深海域に運ばれたことに起因すると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当時の海洋の大部分を占めていた超海洋パンサラッサにおける深海の無酸素化は、ペルム紀-トリアス紀境界(P-TB)直前ではなく、中期-後期ペルム紀境界(G-LB)から既に始まっていたと考えられていた。今回の成果は、G-LB前後の深海は酸化的であり、かつこのパンサラッサ深海域の酸化的環境はP-TB直前まで継続することを示した。この成果は、交付申請書に記載した研究計画とは少々異なるものの、1年目の成果として十分なものであり、おおむね順調に経過していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、ペルム紀-トリアス紀境界(P-TB)に生じた生物大量絶滅に焦点をあて、同位体比(Mo、N)及び主要、微量、希土類元素濃度測定を行うことで、P-TBにおけるパンサラッサ海深海部の酸化還元状態及び生物活動について制約を行う。既に岩石試料の採取及び粉末作業は完了しており、化学分析を進めるのみになっている。またN同位体比については前処理が終了し、機器分析を残すのみになっており、平成30度はMo同位体比分析及び主要、微量、希土類元素濃度測定を中心に着手する。
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